渣油加氢反应器内构件的工程开发与应用

介绍了渣油加氢反应器内构件的工程设计方法,应用CFD软件辅助开发入口扩散器、预分配盘、喷射型分配盘、出口收集器等反应器内构件,模拟计算结果显示出诸内构件的优化效果;并以现场采集的数据为实例,叙述了中国石化工程建设有限公司(SEI)第二代反应器内构件技术在上海石化、安庆石化与石家庄石化的应用效果。该技术可有效降低反应器径向温差;强调反应器内构件必须"量体裁衣",且每一个床层都要"享受定制化服务"。     

应对原料劣质化的新型高效加氢反应器内构件技术

介绍了中国石化石油化工科学研究院开发的新型高效加氢反应器成套技术特点及其在劣质化重油加氢工艺装置上的应用效果。相比于原有技术,新型加氢反应器内构件整体物流混合及分配性能优异,液相分配不均度因子仅为0.08,催化剂整体利用率可达95%,扁平化结构可使床层多装300～500 mm高度的催化剂;工业应用结果表明,新型加氢反应器内构件解决了劣质化重油加氢工艺装置存在的床层热点及物流分配难题,催化剂床层出口平均径向温差均值仅为5.3 ℃且允许更大的轴向温升,有利于反应温度灵活调控及装置长周期高效稳定运转。     

固定床加氢反应器内构件的开发与应用

介绍了国内外固定床加氢反应器内构件的主要类型及其特点 ,详细叙述了洛阳石油化工工程公司(LPEC)开发的内构件及其在目前国内规模最大的加氢精制 (反应器内径为 3 80 0mm)和渣油加氢脱硫 (反应器内径为 42 0 0mm)装置上的应用情况。内径为 3 80 0mm的加氢精制反应器床层径向温差基本小于 3℃ ,效果良好 ;内径为 42 0 0mm的渣油固定床加氢脱硫反应器床层径向温差为 1～ 7℃ ,优于国内引进同类装置水平。     

新型加氢反应器内构件的工业应用

以焦化蜡油或焦化柴油为原料,对50万t/a焦化蜡油加氢装置的新型反应器内构件（气液分配盘及冷氢系统）的工业应用效果进行了评价。结果表明:以焦化蜡油为原料,采用新型加氢反应器内构件,反应器空间利用率达到82.1%,催化剂床层出入口平均径向温差小于1.5℃,催化剂失活速率为0.030℃/d;装置也同样适用于焦化柴油,即装置对原料的适应性好。     

CFX软件在新型冷氢箱开发中的应用

采用CFX流体力学模拟软件对所开发的新型冷氢箱在汽油加氢反应器中的应用进行了模拟计算,考察了新型冷氢箱在反应器内冷热物流混合传热过程中的重要作用。结果表明:在不设置冷氢箱的情况下,下催化剂床层入口的最大径向温差超过5.0℃,说明设置冷氢箱是必要的;新型冷氢箱为冷热物流的混合传热提供了充分的时间和空间,其下催化剂床层入口的最大径向温差小于1.0℃,说明冷氢箱具有良好的混合传热效果;采用新型冷氢箱时,汽油加氢反应条件下可以最大程度地简化冷氢管结构,甚至可以不设冷氢管;采用新型冷氢箱时,较小的压力降就能够达到良好的混合效果,有利于降低装置的能耗;在冷氢箱出口下方设置筛板可以有效纠正新型冷氢箱出口处的偏流现象。     

LYHC-Ⅰ型入口扩散器数值模拟

将CFX数值模拟软件应用于LYHC-Ⅰ型入口扩散器气-液两相流数值模拟。几何建模采用SolidWorks、ICEMCFD协同进行,两相流物理模型采用SST模型,计算得到了该结构内非稳态的三维流场、液相分布等特征参数的分布特性,研究结果可为该结构的进一步改进和优化设计提供参考依据。     

微界面上流式加氢反应器内构件开发与应用

为保障微界面强化技术在上流式反应器应用的效果，中石化炼化工程(集团)股份有限公司洛阳技术研发中心和中石化广州工程有限公司合作开发了微界面强化反应器内构件技术(SLMG-Ⅰ)。该技术为微界面体系的稳定存在提供了流型保障，可在不干扰气液相界面的前提下为反应器提供最佳的物料分配。该内构件技术具有操作弹性大、物料分配均匀、催化剂拦截有效、不易堵塞等优点，目前已成功应用于某炼油厂的上流式柴油加氢装置。应用结果显示，在不同操作条件下反应器入口径向温差均小于3.0℃,反应器最大径向温差为2.9℃,设备本身压力降小，能够保障上流式反应器以更缓和的操作条件生产满足国Ⅵ柴油质量要求的合格产品。     

固定床加氢反应器新型内构件优化及应用

针对中国石化北海炼化有限责任公司1#柴油加氢装置反应器运行过程中出现的问题,进行了加氢反应器内构件优化改造研究,在新建2#柴油加氢装置反应器应用了优化后的新型内构件.介绍了入口扩散器、过滤盘、分配盘、冷氢管及冷氢箱的结构优化细节和应用效果.新型内构件提高了反应器内空间利用率,节省了设备投资、生产运行成本和检修费用,推进...     

2.2Mt/a蜡油加氢装置第一周期运行分析

介绍中国石油化工股份有限公司洛阳分公司2.2 Mt/a蜡油加氢装置第一周期运行情况。该装置采用抚顺石油化工研究院研制的新型FF-18(Ni-Mo/γ-Al2O3)催化剂,保护剂为FZC-100,FZC-102B,FZC-103,FZC-204。在装置处理量235～275 t/h下,反应器床层径向温差最大2.1℃,最小0.2℃,说明径向温度分布均匀、温差小、催化剂装填均匀、床层内的沟流效应很小。在反应器入口温度365℃,系统压力10.72 MPa下,催化剂在使用周期末期,反应器入口温度只比初期设计温度高8℃,而负荷率在104%情况下,平均脱硫率在80%以上,精制蜡油平均硫质量分数为0.138%,低于产品指标值(小于0.16%),说明新型催化剂FF-18相对活性仍然较高,稳定性较好。     

新型加氢反应器内构件的研究

在专用的加氢反应器试验装置上，中国石化集团洛阳石油化工工程公司设备研究所开发了新型加氢反应器内构件：ERI型入口扩散器、ERI型和BL型气液分配器、ERI型和BL型急冷箱，并将这些内构件与美国联合油公司开发的LOC型反应器内构件进行了比较。与UOC型内构件相比，ERI型入口扩散器液体分配曲线较平缓，压力降较低；ERI型和BL型气液分配器的液体分配曲线平缓，在压力降方面ERI型最低、UOC型居中、BL型较高；ERI型和BL型急冷箱的温度分布不均度均比UOC型的低，在压力降方面ERI型最低，UOC型居中，BL型最高。     

流程模拟在加氢裂化掺炼直馏柴油中的应用

利用流程模拟软件Aspen Hysys对辽阳石化公司130×104 t/a加氢裂化掺炼不同量常3线直馏柴油混合原料性质进行模拟,通过对掺炼量为30 t/h实际参数和模拟值对比,得到精制反应器R1101每床层出入口温度实际值和模拟值误差小于2.73%,裂化反应器R1102每层出入口温度实际值和模拟值差值小于2.4%,氢耗相对误差在1.07%,各重组分产品收率误差在3.54%范围之内,总体误差不大,验证了模型的准确性。并对不同掺炼量下加氢反应器工况进行模拟,得到精制和裂化反应器每床层入口和出口温度、温升、反应器平均温度及氢耗量变化情况,可以根据模拟的结果调整反应器,为不同掺炼量下反应系统调整提供依据。     

基于LSTM的润滑油加氢装置产品预测和基于RF的操作优化相关性分析

基于某炼油厂润滑油加氢装置的生产工艺及实际生产数据,采用Aspen HYSYS软件建立了润滑油加氢装置的生产过程机理模型,并用随机抽样的方法验证了模型的有效性;然后根据生产工艺条件运行机理模型,扩展了装置的产品预测数据集。对比BP神经网络,采用LSTM(Long Short-Term Memory)神经网络,以加氢裂化反应器入口温度、加氢异构反应器入口温度、加氢后精制反应器入口温度、加氢裂化后常压分馏塔塔顶温度、加氢异构常压分馏塔塔顶温度、加氢裂化反应器压力、加氢异构反应器压力为输入,以轻质润滑油常温常压下的质量流量、40 ℃运动黏度、闪点和倾点4个目标为输出建立了预测精度更高的产品预测模型。通过随机森林(RF, Random Forest)算法对该装置产品预测数据集的输入特征变量与输出目标变量进行了相关性分析,确定了特征重要度排序,得到了不同生产目标对应的优化操作方案。     

高能效SHEER加氢成套技术开发及工业应用

介绍高能效SHEER加氢成套技术。该技术实现了高温高压逆流传热技术、微旋流脱烃脱胺技术、非直接接触在线防除垢技术和新型反应器内构件技术的高效集成应用;开发了“部分自供热”加氢装置新型开工方法;开发了“只设反应开工炉”的加氢裂化（改质）技术,并在某炼化公司建成一套2.0Mt/a加氢改质装置,工程投资降低4.56%和燃料消耗降低44.85%,可为用户带来很好的经济效益和社会效益,具有很好的应用前景。     

真硫化态催化剂在加氢处理装置上的开工应用

介绍了1.7 Mt/a重整预加氢装置、0.6 Mt/a喷气燃料馏分加氢精制装置、2.2 Mt/a液相柴油加氢精制装置、0.8 Mt/a加氢裂化装置采用真硫化态催化剂的开工情况。真硫化态催化剂开工过程不仅可避免使用硫化剂,不产生含硫化氢废气和酸性污水,并且可大幅缩短开工时间。从开始进油到产出合格产品,各装置节省开工时间的情况为：石脑油加氢装置和喷气燃料馏分加氢装置分别用时21.5 h和15 h;柴油液相加氢装置的时间节约效果最为明显,从148 h缩短到27 h;加氢裂化装置从进油到炉出口温度达300 ℃进入调整阶段共用时14 h,相比于氧化态加氢催化剂的开工过程节省时间超过30 h。     

PHG选择性汽油加氢装置辛烷值损失原因分析

考察了中石油云南石化有限公司PHG选择性汽油加氢装置操作条件对混合汽油辛烷值的影响。结果表明:汽油辛烷值损失的影响因素有预加氢单元操作条件、轻汽油采出量和加氢脱硫反应器入口温度。根据以上影响因素,结合实际生产情况进行优化得出,预加氢反应器最低入口温度为136℃,分馏塔最小回流比为0.50,轻汽油最大采出比例为0.37,加氢脱硫反应器最低入口温度为215℃。优化后,辛烷值损失从优化前的1.3单位降低至0.6单位,达到了降低辛烷值损失的目的。     

加氢裂化装置改炼FCC柴油的开工及标定

为解决FCC柴油后路问题,中国石油化工股份有限公司茂名分公司对1号加氢裂化装置进行了改造,加工FCC柴油生产高辛烷值汽油。标定结果表明,通过更换催化剂,采用部分循环的操作方式,在一定的氢分压、精制反应平均温度为394℃、裂化反应平均温度为400℃的条件下,可生产辛烷值88的汽油馏分,反应的转化率为40.4%,汽油的收率为26.53%,装置能耗为1 582.97 MJ/t;将精制反应温度降到392℃,裂化反应温度提高到401℃时,汽油馏分的辛烷值可提高到91,反应转化率为39.1%,汽油收率24.42%,装置能耗为1 590.07 MJ/t。同时,对装置运行存在的问题进行了分析,需要通过调整反应系统压力以及循环氢纯度来优化装置的运行。     

RS-1000柴油超深度脱硫催化剂和FH-5A的组合应用

介绍了RS-1000超深度脱硫催化剂和FH-5A、FH-5传统催化剂在中国石化镇海炼化分公司3.0Mt/a柴油加氢装置上的应用情况,解决了RS-1000超深度脱硫催化剂干燥、硫化等过程与FH-5A、FH-5传统催化剂的组合问题。标定结果表明,RS-1000超深度脱硫催化剂与FH-5A、FH-5传统催化剂组合应用,在原料平均硫质量分数为1.36%、反应进料满负荷、空速1.97h-1、氢油体积比298、反应入口压力5.79MPa、反应入口温度336℃、平均床层温度约360℃的条件下,精制柴油硫质量分数为0.044%,平均脱硫率达到96.8%,脱氮率为85.2%;此工况氢耗0.77%,反应器压降0.17MPa,床层径向温差仅3℃,表明该催化剂组合具有良好的活性。工业运转数据显示,经过3.5年的长周期运行,该催化剂组合仍具有良好的活性,表明其具有很高的稳定性。